SARS-CoV-2 감염 및 mRNA 백신 접종은 전사적으로 뚜렷한 CD4+ T 세포 기억 환경을 제공합니다.

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에 게시된 최근 연구에서 bioRxiv* 연구자들은 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2) 감염과 mRNA 백신 접종이 뚜렷한 기억을 유도한다고 보고했습니다. T 세포.

공부하다: 분자적으로 구별되는 기억 CD4+ T 세포는 SARS-CoV-2 감염 및 mRNA 백신접종에 의해 유도됩니다. 이미지 크레디트: Design_Cells/Shutterstock

배경

T 세포 기억은 바이러스에 대한 장기적인 보호에 중요하며 면역 보호와 관련이 있습니다. 많은 사람들이 자연 감염 또는 백신 접종의 결과로 SARS-CoV-2 스파이크에 대한 T 세포 기억을 발달시킵니다. 특히, 분화 4-양성(CD4⁺) T 세포 반응은 변이체에 걸쳐 보존된 에피토프를 표적으로 합니다.

초기 프라이밍 동안 사이트 및 항원 노출, 염증 신호, 사이토카인 환경 및 세포 간의 상호 작용은 결과적인 메모리 풀을 각인하고 항원에 대한 재노출 시 T 세포 반응에 영향을 미칩니다. 바이러스 감염은 백신 접종으로는 보이지 않는 고도의 염증 상태를 유발합니다. 감염과 관련된 염증이 메모리 CD4에 미치는 영향⁺ T 세포는 여전히 연구해야 합니다.

연구 및 결과

현재 연구에서 연구자들은 CD4의 전사 환경을 탐구했습니다.⁺ SARS-CoV-2에 특이적인 T 세포 스파이크 단백질 세 번째 백신 접종(추가 접종) 전후. 말초 혈액 단핵 세포(PBMC)는 14명의 성인으로부터 두 번째 백신 투여 후 약 8개월 후(사전 부스트) 및 추가 백신 접종 후 1개월 후(후 부스트) 면역 기억을 종단적으로 검사하기 위해 수집되었습니다.

7명의 성인이 2020년 봄에 코로나바이러스 질병 2019(COVID-19)에 걸렸고 감염에 대비한 것으로 지정되었습니다. 즉, 감염을 통해 SARS-CoV-2 스파이크에 처음 노출되었습니다. 나머지 7개는 감염 경험이 없고 백신 준비가 된 것으로 간주되었습니다(첫 번째 스파이크 노출은 BNT162b2 mRNA 백신이었습니다). 또한 백신을 접종한 5명의 피험자는 나중에 Omicron 파동 중에 돌발 감염을 경험했습니다.

활성화 유도 마커(AIM) 분석을 사용하여 메모리 CD4를 식별했습니다.⁺ T 세포. PBMC는 스파이크 펩타이드 풀과 AIM 반응성 CD4로 자극되었습니다.⁺T 세포는 유동 세포측정법에 의해 검출되었다. AIM 분석 후, 저자는 스파이크 특정 메모리 CD4의 전사 수준 차이를 조사하기 위해 다중 모드 단일 세포 RNA 시퀀싱을 수행했습니다.⁺ T 세포.

자극된 PBMC에서 7개의 주요 클러스터가 확인되었으며, 그 중 2개는 자극되지 않은 대조군에서는 거의 없었습니다. 인터페론-γ와 같은 활성화 관련 유전자(IFNG), 인터루킨 2(IL2), 림프독소-α(LTA), 이 두 클러스터에서 매우 풍부했습니다. AIM 반응성 CD4를 식별하기 위해 27개의 매개변수를 적용한 차원 감소⁺ T 세포 클러스터는 11개의 별개의 클러스터를 나타냈다.

이 11개 클러스터에 걸친 세포의 분포는 부스트 전후 시점에서 두 코호트 간에 유사했습니다. 대부분의 CD4⁺ 두 코호트의 T 세포는 클러스터 0 발현에서 확인되었습니다. CD27선택 L (팔다) 및 전사 인자 7(TCF7), 중앙 메모리 상태를 암시합니다. 추가 접종 후 백신 접종, 감염 프라이밍 CD4⁺ T 세포는 다른 클러스터보다 세포독성 유전자를 발현하는 클러스터 1에서 더 많았다. CD4의 다기능성⁺ T 세포는 2개의 코호트 사이에서 유사하였고 추가 백신접종시 현저하게 변경되지 않았다.

69개 및 220개의 유전자가 CD4에서 차등적으로 발현되었다⁺ 2개의 코호트 사이에서 각각 부스터 백신 접종 전후의 T 세포. CD4⁺ 감염이 준비된 성인의 T 세포는 IFN 자극 유전자를 차별적으로 발현했습니다. 이에 반해 CD4⁺ 백신을 접종한 개체의 T 세포는 NF-kB(nuclear factor kappa B) 신호 전달과 관련된 유전자의 차등 발현을 보여주었습니다. 유전자 집합 농축 분석(GSEA)을 수행하여 경로 수준에서 차이를 테스트했습니다.

CD4에서 IFN α 및 γ 반응 유전자 세트에 대한 상당한 농축이 밝혀졌습니다.⁺ 사전 부스트 시점에서 감염 준비가 된 피험자를 위한 T 세포. 부스터 백신 접종은 유전자 집합 농축을 실질적으로 변경하지 않았으며, 이는 CD4⁺ T 세포는 프라이밍에서 차등적으로 각인되었고 전사 프로필은 mRNA 백신접종 동안 스파이크에 다시 노출될 때 최소한으로 변경되었습니다.

대조적으로, GSEA는 사후 부스팅 시점에서 백신-프라이밍 개인에서 설정된 NF-kB 신호 유전자의 상당한 강화를 드러냈습니다. 더욱이, 유사분열 스핀들 및 G2M 체크포인트 유전자 세트는 부스트 전후 시점에서 풍부해졌으며, 이는 백신 프라이밍된 CD4에서 증식 관련 유전자의 강력한 발현을 시사합니다.⁺ T 세포.

이와 같이 CD4⁺ T-세포 빈도는 2차 mRNA 백신 접종 1개월 후 감염 감작을 받은 개인보다 백신 감화를 받은 성인에서 2배 더 높았는데,⁺ T 세포는 세포 활성화에 지속적인 영향을 미칠 수 있으며 증식 가능성에도 영향을 미칠 수 있습니다.

마지막으로, 5명의 백신 접종 참가자의 SARS-CoV-2 백신 돌파 감염은 CD4의 전사 프로필에 미묘한 변화를 일으켰습니다.⁺T 세포. 그러나 감염에 의해 준비된 CD4의 전사 환경을 요약하지는 않았습니다.⁺T 세포.

결론

요약하면, 연구 결과는 SARS-CoV-2 스파이크 특이 기억 CD4 형성 중 염증의 각인이⁺T 세포는 CD4에 비해 mRNA 백신 접종 후에도 지속되는 지속적인 전사 변화를 초래했습니다.⁺mRNA 백신접종 동안 프라이밍된 T 세포. SARS-CoV-2 백신의 획기적인 감염은 백신 프라이밍된 CD4의 전사 환경에 극적인 변화를 일으키지 않았습니다.⁺T 세포. 종합하면 이 연구는 메모리 CD4의 기능과 품질에 영향을 미치는 요인에 대한 귀중한 통찰력을 제공했습니다.⁺ 향후 백신 설계에 정보를 제공하는 데 도움이 될 T 세포 반응.